山區(qū)地下開采地表移動(dòng)變形分析

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1、山區(qū)地下幵采地表移動(dòng)變形分析張玉根安延偉王永彬聞磊袁維王偉中鐵三局集團(tuán)第二工程有限公司石家莊鐵道大學(xué)工程力學(xué)系石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院摘要：地下開采引起的地表移動(dòng)變形可對地表建（構(gòu)）筑物產(chǎn)生損壞，地下開挖地表移動(dòng)變形分析對地表建（構(gòu)）筑物的安全評價(jià)有著重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。利用概率積分法推導(dǎo)出山區(qū)地表移動(dòng)變形的數(shù)學(xué)模型，分析山區(qū)地下開采地表移動(dòng)變形特性，利用該數(shù)學(xué)模型對K體工程實(shí)例進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:地表自然坡坡角不同吋，最大水平拉伸變形不同，隨著坡度的增加，最大水平拉伸變形減小;在靠近山腳處水平變形較大，水平移動(dòng)系數(shù)對地表的水平變形影

2、響顯著。該數(shù)學(xué)模型可很好地分析山區(qū)地下開采地表移動(dòng)變形，為礦區(qū)地表建（構(gòu)）筑物的設(shè)計(jì)和施工提供了可靠的分析方法。關(guān)鍵詞：地卜‘開采;地表移動(dòng)變形;山區(qū);概率積分法;作者簡介：張玉根（1973-）,男，高級(jí)工程師，主要從事鐵道工程方面的研究。E-mail:zhangyugenl@163.com收稿日期：2016-08-07StudyofSurfaceDeformationDuetoUndergroundMininginMountainAreasZhangYugenAnYanweiWangYongbinWenLeiYuanWeiWangWeiT

3、he2ndEngineeringCo.Ltd.，ChinaRailway3rdBureauGroup;MechanicsEngineeringDepartment，ShijiazhuangTiedaoUniversity;SchoolofCivilEngineering，ShijiazhuangTiedaoUniversity;Abstract：Thebuildingsandstructurescouldbedamagedbythesurfacemovementduetoundergroundmining.Theanalysisofgeot

4、echnicaldeformationduetoundergroundminingisveryusefulfordesignandconstructionofthebuiIdings.Themathematicalmodelsforanalysisofsurfacemovementcluetoundergroundmininginmountainareasarcgivenusingprobabilityintegrationmethod.Thismodelcanbeusedforanalysisofsurfacedisplacementan

5、dcangettheoreticalanalysisresults.Theresultsshowthatthemaximumhorizontaltensiledeformationdecreaseswiththeslopeincrease.Horizontaldeformationislargernearthefoothi11s.Themodelcanbeanovelapproachtoevaluatingthedeformationduetoundergroundmininginmountainareas,andcanbeusedford

6、esignandconstructionofsurfacestructuresintheseareas.Keyword：miningengineering;rockdisplacementanddeformation;mountainareas;probabilityintegrationmethod;Received：2016-08-070引言如今，巖層移動(dòng)變形研宄有了許多新的發(fā)展，地下開采引起的地面下沉和移動(dòng)變形問題也有Y較為成熟的分析方法［1-6］。譚志祥等III在實(shí)測資料基礎(chǔ)上，通過理論分析獲得了下沉系數(shù)與采寬的關(guān)系式以及水平移動(dòng)系

7、數(shù)、主要影響范圍角、拐點(diǎn)偏移距與寬深比的關(guān)系式。秋興國等m采用計(jì)算機(jī)可視化手段得到了一種用于任意形狀采煤工作面開采后地面沉陷變形預(yù)測系統(tǒng)。胡海峰等m結(jié)合高速公路實(shí)例，得出殘余變形預(yù)測與計(jì)算方法。B前，基于概率積分法對礦山開采地表移動(dòng)變形進(jìn)行分析是公認(rèn)的方法，概率積分法被引入到《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》（煤行管字［2000］第81號(hào)）（以下簡稱“三下規(guī)程”）中，作為煤礦開采地表移動(dòng)變形的最主要方法，由于非煤礦山缺乏類似“三下規(guī)程”的行業(yè)規(guī)范，因此非煤礦山開釆地表移動(dòng)變形計(jì)算也普遍借鑒“三下規(guī)程”中的概率積分法。隨著

8、現(xiàn)代化手段的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)性能的飛速發(fā)展，地下開采巖層移動(dòng)變形正趨于電算化和可視化發(fā)展，但地下開采地表移動(dòng)變形理論研宄對地表地形因素考慮較少，當(dāng)研宄對象滿足平而應(yīng)變條件，可以采用二